常德市電視臺(tái)數(shù)字新聞直播車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

肖沐林

（常德市廣播電視臺(tái) 播控傳送中心，湖南 常德 415000）

0 引言

隨著電視的發(fā)展，人們?cè)缫巡粷M足于報(bào)道已經(jīng)發(fā)生的新聞，而渴望通過電視有形有聲高度同步的現(xiàn)場(chǎng)直播，感受現(xiàn)場(chǎng)的氣氛，關(guān)注新聞的發(fā)展進(jìn)程。2009年7月常德電視臺(tái)開始自行設(shè)計(jì)數(shù)字移動(dòng)新聞直播車，通過招標(biāo)與合肥華林視音系統(tǒng)工程有限公司一起合作，到2010年初建成并投入使用，總投資150萬元?，F(xiàn)將新聞直播車的車體、數(shù)字微波系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)、Tally系統(tǒng)和通話系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等各部分的功能定位、性能指標(biāo)等作詳細(xì)介紹。

1 車體

1.1 車體選型

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)車型技術(shù)參數(shù)的認(rèn)真分析和比較后，選擇了綜合性能較好的江鈴汽車股份有限公司生產(chǎn)的全順JX6570TA－M3中頂車作為改制底盤。該車車體采用箱式結(jié)構(gòu)，整車長(zhǎng)≥5 780 mm，寬≥2 000 mm，高≥2 360 mm，整體質(zhì)量≥2 450 kg。按設(shè)計(jì)要求該車車內(nèi)可以保留4個(gè)座位，其中操作人員的2個(gè)座位能自由調(diào)整。

1.2 車體改裝

為滿足轉(zhuǎn)播車的需求，改裝廠對(duì)車體進(jìn)行了改裝，采取加固、防寒、保暖及防潮等措施。在車廂外頂結(jié)構(gòu)的骨架外表面焊接一層鋁板，安裝各類天線和部分連線，車廂的內(nèi)裝飾采用新型防火阻燃材料，地板選用進(jìn)口阻燃地板革，車內(nèi)中部安裝三聯(lián)19 in設(shè)備機(jī)架，車后設(shè)有場(chǎng)地照明燈和雨蓬，車內(nèi)頂部設(shè)有交流供電的日光照明燈和直流供電的射燈，在車體后部的技術(shù)檢修區(qū)配有直流檢修工作燈。由于設(shè)備主要集中安裝在車體中后部，為保持車體的平衡穩(wěn)定，在車體底盤后部安裝了2個(gè)直流供電的電動(dòng)支撐腿。轉(zhuǎn)播車?？吭趫?chǎng)地時(shí)，放下支撐腿，既減輕了后輪胎的壓力，又增強(qiáng)了汽車的平衡穩(wěn)定。

1.3 車的布局

在車內(nèi)整體布局上，采用了前后分區(qū)的布局。工作區(qū)域設(shè)在車體中部，具有2個(gè)工位，該區(qū)主要有可旋轉(zhuǎn)工作椅、工作臺(tái)面、3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜、UPS及電池組配電盤等。行車時(shí)旋轉(zhuǎn)座椅朝向駕駛區(qū)，駐車時(shí)旋轉(zhuǎn)座椅朝向輔助工作區(qū)，該區(qū)將技術(shù)區(qū)、導(dǎo)播區(qū)、音頻區(qū)合而為一，這樣可以有效地節(jié)省空間。車體后為輔助工作區(qū)，與工作區(qū)間由隔斷檢修門隔開，放置隔離變壓器、儲(chǔ)物柜、外接口箱、儲(chǔ)物箱及手提電纜線盤出線小門等輔助設(shè)備。車外設(shè)后梯和車頂工作平臺(tái)，方便上下車頂維護(hù)和檢修設(shè)備；車頂上安放升降桿及發(fā)射天線、2個(gè)接收天線照明系統(tǒng)、2個(gè)內(nèi)部通話系統(tǒng)天線、GPS天線、無線攝像機(jī)Tally系統(tǒng)天線，車頂攝像機(jī)和4盞150 W場(chǎng)景照明燈。新聞直播車布局如圖1所示。

圖1 新聞直播車布局圖

2 數(shù)字微波系統(tǒng)

數(shù)字微波系統(tǒng)是整車傳輸?shù)淖詈诵牟糠?，它由車載遠(yuǎn)程傳輸微波與攝像機(jī)微波兩大部分組成，攝像機(jī)上攜帶的便攜微波發(fā)生器負(fù)責(zé)將移動(dòng)攝像機(jī)攝錄的信號(hào)以微波的形式傳送到直播車上，直播車再將收到的信號(hào)處理后通過車載微波再發(fā)回到遠(yuǎn)端的電視大樓[1－2]，如圖2所示。信號(hào)的質(zhì)量好壞與數(shù)字微波系統(tǒng)有著最直接的關(guān)系。因此在數(shù)字微波招標(biāo)前，對(duì)多個(gè)廠家進(jìn)行了同條件同要求的實(shí)地測(cè)試，根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果最終選擇了合肥華林的數(shù)字微波系統(tǒng)。它采用基于DVB－T無線數(shù)字電視技術(shù)的多載波數(shù)字全向微波，采用編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）的多載波調(diào)制/解調(diào)技術(shù)和MPEG－2數(shù)字壓縮編碼方式，與現(xiàn)有其他設(shè)備相比，具有“非視距、可繞射、抗干擾、多載波、距離遠(yuǎn)”的獨(dú)自特點(diǎn)，突破了電視臺(tái)傳統(tǒng)無線方式的種種束縛，很好地解決了多徑反射和同頻干擾等問題，高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)接收及頻率資源的利用，在沒有任何附加裝置下實(shí)現(xiàn)了在“移動(dòng)－移動(dòng)”、“移動(dòng)－固定”狀態(tài)下拍攝并實(shí)時(shí)非視距無線傳輸高質(zhì)量圖像。

圖2 數(shù)字微波傳輸示意圖

2.1 車載遠(yuǎn)程傳輸微波

HL－WILL 60D發(fā)射機(jī)：支持SDI/ASI/CVBS視頻輸入；支持平衡/非平衡立體聲音頻輸入；采用4∶2∶2（兼容4∶2∶0）視音頻數(shù)字編碼方式；視頻碼率8～16 Mbit/s可調(diào)；射頻帶寬8 MHz；RF輸出1 GHz以上（頻率可調(diào)），頻點(diǎn)200 MHz范圍無極調(diào)整；輸出功率1～20 W可調(diào)；低延時(shí)小于150 ms，具備發(fā)射加密功能，避免非法接收。考慮到當(dāng)?shù)氐臒o線環(huán)境，經(jīng)過無線電管理委員會(huì)的實(shí)測(cè)最終選擇發(fā)射頻率為1.46 GHz。

HL－WILL 65D接收機(jī)：具有SDI/ASI/CVBS和平衡立音頻輸出，4∶2∶2（兼容4∶2∶0）MPEG－2視音頻數(shù)字解碼；端到端延時(shí)小于120 ms，接收靈敏度高，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，19 in標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，1U高度，另外配置下變頻器。

2.2 攝像機(jī)微波

HL－WILL 60D發(fā)射機(jī)：支持SDI/ASI/CVBS視頻輸入；支持平衡/非平衡立體聲音頻輸入；采用4∶2∶2（兼容4∶2∶0）視音頻數(shù)字編碼方式，采用日本NTT編碼芯片；視頻碼率8～16 Mbit/s可調(diào)；射頻帶寬8 MHz；RF輸出，使用分米波，頻點(diǎn)200 MHz范圍無極調(diào)整；輸出功率0.1～1 W可調(diào)；低延時(shí)小于150 ms，具備發(fā)射加密功能，避免非法接收。

HL－WILL 55D接收機(jī)：具有SDI/ASI/CVBS和平衡立音頻輸出，4∶2∶2（兼容4∶2∶0）MPEG－2視音頻數(shù)字解碼；端到端延時(shí)小于120 ms，接收靈敏度高，－96 dBm，超強(qiáng)糾錯(cuò)，19 in標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，1U高度。

2.3 接收天線

直播車的微波接收天線采用雙集接收方式，在本臺(tái)大樓塔頂上，距離地面110 m處架設(shè)兩付全向桿狀天線和下變頻器，接收天線場(chǎng)形符合實(shí)際移動(dòng)發(fā)射范圍和常德市地形特點(diǎn)，并對(duì)接收天線采取了防銹、防腐處理和防雷擊措施。新聞車上安裝了2個(gè)全向桿狀天線：攝像機(jī)微波的接收天線和傳輸微波的發(fā)射天線。由于傳輸微波的發(fā)射功率較大，防止對(duì)接收天線產(chǎn)生干擾，對(duì)接收和發(fā)射天線進(jìn)行了分開安裝，分別安裝在車頂平臺(tái)的兩端。在需要使用時(shí)，只需要將天線的電動(dòng)馬達(dá)開關(guān)打開，天線就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降和調(diào)節(jié)。

通過實(shí)際收測(cè)，數(shù)字微波系統(tǒng)完全達(dá)到理想效果，攝像機(jī)微波在有一定遮擋的實(shí)測(cè)環(huán)境下傳輸距離達(dá)到2 km，車載遠(yuǎn)程微波則覆蓋了常德市的主要城區(qū)，直線傳輸距離達(dá)到了20 km。

3 視音頻系統(tǒng)

視音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用標(biāo)清數(shù)字信號(hào)為內(nèi)核，采用625/50i，4∶3模式，同時(shí)兼容模擬信號(hào)輸入輸出[3－4]，充分考慮了本臺(tái)的實(shí)際情況，為滿足不同的節(jié)目制作需求，選用了Grass Valley INIDGO SD切換臺(tái)（如圖3所示）作為系統(tǒng)的中心，它是一種全新的高質(zhì)量、多格式視音頻切換臺(tái)，集常規(guī)制作切換臺(tái)、視音頻現(xiàn)場(chǎng)講演切換臺(tái)和調(diào)音臺(tái)功能于一體，功能強(qiáng)大且性價(jià)比優(yōu)異，操作方便易于現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目制作。

圖3 Grass Valley INIDGO SD切換臺(tái)

車上配備了6個(gè)有線攝像機(jī)訊道和2個(gè)無線攝像機(jī)訊道。切換臺(tái)輸入信號(hào)源有：有線數(shù)字?jǐn)z像機(jī)6臺(tái)、無線數(shù)字?jǐn)z像接收機(jī)2臺(tái)、數(shù)字錄像機(jī)1臺(tái)。有線攝像機(jī)的數(shù)字信號(hào)分別依次進(jìn)入到切換臺(tái)的第1～6路輸入視頻，模擬信號(hào)進(jìn)入8畫面合成器的第1～6路，2臺(tái)攝像無線接收機(jī)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入切換臺(tái)第7路、第8路，模擬信號(hào)進(jìn)入8畫面合成器的第7路、第8路，錄像機(jī)的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)入切換臺(tái)第9路，模擬信號(hào)進(jìn)入接口箱或者到PWV的B路進(jìn)行預(yù)監(jiān)。對(duì)于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)信號(hào)由于前期為嵌入式音頻，因此分別對(duì)于切換臺(tái)的視頻接口1～6，接口板的2路外來數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)入切換臺(tái)10和11數(shù)字接口，接口板的1路外來模擬視頻進(jìn)入切換臺(tái)模擬端口的12路。無線攝像機(jī)微波的模擬音頻信號(hào)分別進(jìn)入到切換臺(tái)的模擬音頻輸入的1～2接口，外來1路SDI音頻信號(hào)接入到切換臺(tái)的音頻3路，外來1路模擬信號(hào)的音頻接入到切換臺(tái)的音頻4路，接口板的2路MIC進(jìn)入切換臺(tái)音頻的MIC1和MIC2路，接口板的同步信號(hào)進(jìn)入切換臺(tái)的同步輸入。PVW的模擬信號(hào)輸出到模擬監(jiān)視器的PVW，數(shù)字視頻輸出到接口板的數(shù)字輸出。切換臺(tái)的2路正播模擬輸出，一路進(jìn)入到監(jiān)視器的PGM，另一路到接口板的輸出，正播的數(shù)字視頻輸出1路到車載無線發(fā)射機(jī)的數(shù)字輸入，正播的第2路視頻輸出到錄像機(jī)的數(shù)字視頻輸入。調(diào)音臺(tái)的主路雙聲道輸出，進(jìn)入到無線發(fā)射機(jī)的音頻輸入，主路的2路雙聲道輸出到接口板的模擬音頻。調(diào)音臺(tái)的輔路1路輸出，到接口板的模擬輸出，輔路2路到錄像機(jī)的音頻輸入，切換臺(tái)還有耳機(jī)監(jiān)聽輸出作為導(dǎo)演監(jiān)聽，另余1路耳機(jī)輸出可擴(kuò)展。除此之外，對(duì)切換臺(tái)的所有端口均配有跳線，方便擴(kuò)充和調(diào)試。

視音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用、緊湊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備配置簡(jiǎn)圖如圖4所示。

圖4 視音頻系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

4 通話及Tally系統(tǒng)

通話系統(tǒng)是直播車與各參與人員進(jìn)行聯(lián)接和協(xié)調(diào)的重要通信工具。為保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，采用TELIKOU公司生產(chǎn)的MS－800T 8通道基站，它支持PP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）和PMP（點(diǎn)對(duì)多）兩種通話模式，具有遙控關(guān)閉傳聲器、節(jié)目輸入、廣播輸出、側(cè)音調(diào)節(jié)、傳聲器增益控制功能，同時(shí)它還具有8路Tally功能，Tally信號(hào)可以通過多芯電纜與通話信號(hào)共同傳輸。Tally經(jīng)切換臺(tái)輸出到可編程訊源控制器，再分配到多畫面分割及通話系統(tǒng)。通話Tally連接簡(jiǎn)圖如圖5所示。

無線攝像機(jī)Tally采用無線方式與Tally控制器保持通信。無線通信采用業(yè)余頻段發(fā)射模塊，從切換臺(tái)的GPI口輸出采集錄制狀態(tài)通道號(hào)，傳輸?shù)较鄳?yīng)的攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)Tally燈，可以實(shí)時(shí)地指示錄制攝像機(jī)，通信距離可達(dá)500 m。

5 供配電系統(tǒng)

轉(zhuǎn)播車的配電十分重要，無論是交流供電、直流供電、空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，都必須保證穩(wěn)定、可靠，具備必要的電流、電壓等監(jiān)測(cè)手段。本車的配電系統(tǒng)由交流和直流兩大部分構(gòu)成，通過配電控制盤進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。交流部分包括市電、穩(wěn)壓電源、UPS；直流部分由充電機(jī)和電瓶組成。

UPS采用APC 5 kV·A純?cè)诰€UPS和免維護(hù)蓄電池組為系統(tǒng)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源，能確保車內(nèi)設(shè)備正常使用4 h以上。市電接入車內(nèi)首先進(jìn)入配電盤，將設(shè)備用電、空調(diào)用電、照明用電等按交流、直流和UPS、非UPS分開，需要UPS的設(shè)備用電經(jīng)過UPS再到配電盤上的分項(xiàng)開關(guān)上，非UPS設(shè)備直接經(jīng)配電盤分項(xiàng)開關(guān)給設(shè)備，插座上作好明確標(biāo)識(shí)。整個(gè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完全符合GB9378－88的要求。其供電原理示意圖如圖6所示。

圖6 供電原理示意圖

6 結(jié)束語

新聞直播車自建成投入使用以來，完成直播、采錄制節(jié)目50多場(chǎng)次，不僅滿足了當(dāng)初設(shè)計(jì)的需要，而且它的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)得到了充分體現(xiàn)，高效率、低成本、操作簡(jiǎn)單、行動(dòng)方便，工作穩(wěn)定可靠，能完全滿足新聞采錄和現(xiàn)場(chǎng)直播的需要。特別是在2010年湖南的“湘商會(huì)”、“環(huán)湘江自行車大賽”的直播中得到了充分的表現(xiàn)，滿足了觀眾的視聽愿望，大大提高了電視節(jié)目的收視率，對(duì)常德市電視臺(tái)來講真可謂是低成本高回報(bào)，物有所值，值得市級(jí)電視臺(tái)廣泛借鑒。

[1] 姚冬蘋，黃清，趙紅禮.數(shù)字微波通信[M].北京：北方交通大學(xué)出版社，2004.

[2]GB/T12503－199517，電視車通用技術(shù)條件[S].1995.

[3] 馮景鋒，劉駿，周興偉.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB20600—2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》解讀[EB/OL].[2011－01－20].http：//www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal－GBDJ200705001.htm.

[4]GYT 212—2005，標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視編碼器、解碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法[S].2005.